Question

【題目】一位同學(xué)用光電計(jì)時(shí)器等器材裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示．通過電磁鐵控制的小球從點(diǎn)的正上方點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門時(shí)，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球過光電門時(shí)間，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/span>．

（1）為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，該實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量下列哪些物理量_____．

A．之間的距離；

B．小球的質(zhì)量為；

C．小球從到的下落時(shí)間

D．小球的直徑．

（2）小球通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度_____（用題中以上的測(cè)量物理量表達(dá)）

（3）多次改變之間距離，重復(fù)上述過程，作出隨的變化圖像如圖乙所示，當(dāng)小球下落過程中機(jī)械能守恒時(shí)，該直線斜率_____．

（4）在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)際繪出的圖乙直線的斜率為則實(shí)驗(yàn)過程中所受的平均阻力與小球重力的比值為_____（用、表示）．

Answer 1

【答案】 （1） AD （2）

【解析】（1）A、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，需要測(cè)量的是A點(diǎn)到光電門B的距離，故A正確；B、根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測(cè)量質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；C、利用小球通過光電門的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，不需要測(cè)量下落時(shí)間，故C錯(cuò)誤；D、利用小球通過光電門的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度時(shí)，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測(cè)量小球的直徑，故D正確．故選AD．（2）已知經(jīng)過光電門時(shí)的時(shí)間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時(shí)的速度，即；（3）若減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能時(shí)，可以認(rèn)為機(jī)械能守恒；則有：，即：，解得：，則該直線斜率，（4）乙圖線，因存在阻力，則有：，所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為。